胡愈诚,许凤,王小宇,郑文秋.基于分子与界面相互作用的纤维素基材料结构与功能调控机制研究进展[J].中国造纸,2026,45(8):68-76 本文二维码信息
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基于分子与界面相互作用的纤维素基材料结构与功能调控机制研究进展
Research Progress on the Structural and Functional Regulation Mechanism of Cellulose-based Materials Based on Molecular and Interfacial Interactions
收稿日期：2026-06-23  修订日期：2026-07-12
DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2026.08.008
关键词:  纤维素基功能材料  分子与界面相互作用  多尺度结构  结构-性能关系  定向设计
Key Words:cellulose-based materials  molecular and interfacial interactions  multiscale structure  structure-property relationships  targeted design
基金项目:国家自然科学基金（22538012，U22A20422）。
作者单位邮编
胡愈诚* 1浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院）,浙江杭州,310018 310018
许凤* 1浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院）,浙江杭州,310018
2北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京,100083 		100083
王小宇 1浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院）,浙江杭州,310018 310018
郑文秋 1浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院）,浙江杭州,310018 310018
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摘要:本文以分子与界面相互作用调控材料结构与功能特性为主线，综述了纤维素基材料的力学性能增强机制，以及纸张、膜、纤维和木基材料的制备与性能调控策略；重点分析其光学调控、固态电池离子传输与水伏发电能量转换机制，并讨论其在包装、纺织和医用领域的应用，以及人工智能辅助分子设计与结构优化的发展。在此基础上，总结相互作用定量表征、多尺度结构-性能关联及规模化制备面临的挑战，以期为纤维素基功能材料的定向设计及构建提供理论指导。
Abstract:Following interaction-regulated structure and function formation as its analytical framework， this paper summarized the mechanical property reinforcement mechanisms of cellulose-based materials and the preparation and performance-control strategies for paper， films， spun fibres， and wood-based materials. Particular emphasis was placed on optical regulation， solid-state ion transport and hydrovoltaic energy conversion， together with applications in packaging， textiles， and biomedicine. On this basis， challenges in quantitative characterization of interactions， multiscale structure-property correlations and scalable manufacturing were discussed， and prospects for artificial-intelligence-assisted molecular design and structural optimization were outlined. This paper aimed to support mechanism elucidation and targeted design of cellulose-based functional materials.
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